Minéralogie et propriétés géophysiques des gîtes de zinc disséminé
dans les marbres du Supergroupe de Grenville- Volet minéralogique du zinc non-sulfuré
Projet DIVEX SC11
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Réaction au "zinc tap" du spinelle magnétique (MT) et de la serpentine (Serp) dans un marbre de Bryson. |
Introduction
Les marbres mésoprotérozoïques du Supergroupe de Grenville sont réputés pour leurs gisements zincifères sédimentaires exhalatifs (SEDEX). Il y a deux types de gisements zincifères non-sulfurés, les supergènes et les hypogènes. Les deux plus importants exemples du type hypogène sont dans les marbres de la Province de Grenville, nommément à Franklin et à Sterling Hill au New Jersey. Or, les marbres du Supergroupe de Grenville du Bassin de Mont-Laurier présentent les mêmes caractéristiques que ceux du New Jersey (Johnson et Skinner, 2003). Il y a trois secteurs où des gîtes de magnétite plus ou moins zincifère sont déjà connus dans les marbres du Supergroupe de Grenville au Québec :
- Formation de fer du Chemin Piché, à Maniwaki (Gauthier et Brown, 1986)
- Gîtes de Forsyth et de Lawless près de Hull (Guilloux et al.,1972 )
- Bryson au Québec (Gauthier et al., 1987 )
Problématique
Quoique les minerais des gisements soient d’excellente facture, la délimitation de ressources de ce type constitue un défi de taille pour les compagnies minières. En effet, la tectonique et le métamorphisme polyphasés qui caractérise la Province de Grenville complique grandement le suivi en forage des indices de surface. Par ailleurs, la quasi-absence de sulfures de fer dans ces gisements fait en sorte que les méthodes géophysiques utilisées pour définir des cibles de forage sont inopérantes.
Objectifs
Le projet SC11 a pour objectif général de caractériser les minéralisations zincifères disséminées dans les marbres et développer des méthodes géophysiques pour les rechercher. Ce projet comporte deux volets :
- Un volet de caractérisation géologique de ces minéralisations (ce projet)
- Un volet de caractérisation géophysique
Nous avons choisi de concentrer nos travaux à Bryson parce que le volet géophysique de notre projet portait sur le gîte de sphalérite disséminée Cadieux situé près de Renfrew à une vingtaine de kilomètres plus au Sud. C’est également dans la région de Bryson-Renfrew qu’on rencontre le spectre le plus complet des minéralisations zincifères du Grenville. En effet, outre les gîtes de zinc sulfurés et non-sulfurés précités, on y retrouve également l’ancienne mine New-Calumet, un amas sulfuré polymétallique encaissé dans une séquence volcano-sédimentaire jusqu’ici d’âge inconnu. D’autre part, la portion québécoise de ce secteur n’a pas fait l’objet d’une cartographie aussi détaillée que son pendant ontarien. Ce projet DIVEX fournissait donc une occasion unique de raccorder la géologie du Supergroupe de Grenville au Québec avec celle de l’Ontario beaucoup mieux définie.
Méthode
Une part importante des efforts fût consacrée à la cartographie de détail de la région de Renfrew-Cadieux. D’autre part, pour savoir si le gisement polymétallique de Calumet faisait partie intégrante de la problématique sous étude, nous avons entrepris d’en faire faire la datation.
Carte de la répartition des indices de zinc non-sulfurés dans la région immédiate de Bryson au Québec.
Une fois le cadre lithotectonique établi, nous avons relevé en détail les indices de minéralisation zincifère non sulfurée. Comme la minéralogie des gîtes de zinc non-sulfurés à une incidence majeure sur le taux de récupération du zinc en usine, elle a été étudiée de manière beaucoup plus approfondie. Les lames minces polies confectionnées à partir des minerais non-sulfurés de Bryson ont été examinées au microscope optique sous lumière réfléchie et en lumière transmise. Ces minerais ont également fait l’objet d’analyses par diffraction X. Par la suite, les lames minces polies ont été examinées au microscope électronique à balayage et à la microsonde électronique.
Conclusions
Nous sommes tout particulièrement satisfaits d’avoir confirmé l’existence de paragenèses zincifères non-sulfurées similaires à celles des grands gisements hypogènes de Franklin et de Sterling Hill au New Jersey. Cette découverte d’une minéralogie exotique ouvre, au Québec, des perspectives d’exploration jusqu’ici insoupçonnées.
D’autre part, l’âge obtenu sur les roches volcaniques qui encaissent le gisement polymétallique de New-Calumet permet enfin de lever le doute sur son appartenance à un équivalent du Groupe de Montauban. Le fait que celui de New-Calumet semble appartenir plutôt au Supergroupe de Grenville suggère maintenant de chercher des gisements aurifères et plombo-zincifères à l’intérieur de deux épisodes volcaniques séparés de 200 Ma plutôt que de restreindre cette recherche aux seules roches à ~1,45-1,39 Ga.
Références
GAUTHIER, M. and BROWN, A.C., 1986, Zinc and iron metallogeny in the Maniwaki-Gracefield district, southwestern Quebec. Economic Geology, v. 81, pp. 89-112.
GAUTHIER, M., BROWN, A.C. and MORIN, G., 1987. Small iron-formations as a guide to base and precious-metal deposits in the Grenville province of southern Quebec, in Appel, P.W.U., et Laberge, G.L. (eds.) Precambrian iron-formation: Athens, Theophrastus Publication, p. 297-327.
GUILLOUX, L., BLAIS, R.A. and COY-ILL, R., 1972. L'origine métasédimentaire du gisement de magnétite de Forsyth, Province de Québec, Canada. Mineralium Deposita, v. 7, p. 154-179.
HEFERNAN, V., 2006. Hot market has juniors eyeing zinc oxides. The Northern Miner, No. du 2 au 8 juin , pp. B1 et B/.
HITZMAN et al., 2003. Classification, genesis, and exploration guides for nonsulfide zinc deposits. Economic Geology, V. 98, pp. 685-714.
JOHNSON, C.A. and SKINNER, B.J., 2003, Geochemistry of the Furnace Magnetite bed, Franklin, New Jersey, and the relationship between stratiform zinc oxide silicate ores in the New Jersey highlands. Economic Geology, V. 98, pp. 837-854.
